Windenergie ist eine der saubersten und reichlichsten erneuerbaren Energiequellen der Erde. Das Aufstellen von Windkraftanlagen kann jedoch eine Herausforderung sein. Kommunen und Bürger, die sich mit dem Erscheinen von Windparks und möglichen Wertminderungen von Immobilien befassen, haben häufig keine guten Standortaussichten. Und in stark erschlossenen Gebieten gibt es möglicherweise keinen Ort, an dem eine Turbine aufgestellt werden kann, die nicht durch vorhandene Gebäude blockiert wird.
Jetzt hat ein Team aus spanischen und britischen Ingenieuren Daten veröffentlicht, die das Auffinden von Turbinenstandorten ein wenig erleichtern könnten. Die großen Denker schlagen vor, Turbinen an der Unterseite bereits bestehender Brücken zu bauen.
Die Ingenieure untersuchten das Juncal-Viadukt, eine Autobrücke auf der spanischen Insel Gran Canaria. Sie erstellten Computermodelle und bestimmten, wie viel Windenergie die Brücke mit Turbinen erzeugen könnte. Mit unterschiedlichen Konfigurationen von Turbinenzahlen und -größen schlug das Modell vor, dass zwei mittelgroße Turbinen die beste Lösung für die meisten Brücken sind. Die größten derzeit auf dem Markt befindlichen Windkraftanlagen haben Flügel mit einem Durchmesser von etwa 260 Fuß.
Für das Juncal-Viadukt-Modell würden zwei Turbinen etwa 0, 5 Megawatt Windkraft erzeugen. Dies könnte den Energieverbrauch von rund 500 Haushalten decken und 140 Tonnen Kohlendioxid pro Jahr einsparen, was der Menge entspricht, die in dieser Zeit von 7.200 Bäumen produziert wurde.
Obwohl das Projekt konzeptionell bleibt - noch hat niemand versucht, eine Turbine unter eine Brücke zu stellen -, sagen Forscher, dass es überall implementiert werden könnte, sobald sich jemand dafür entscheidet.
„Dies kann an jedem Ort durchgeführt werden, an dem genügend Wind vorhanden ist“, sagt Oscar Soto, ein Maschinenbauingenieur, der an dem Projekt arbeitet. Im Allgemeinen muss die Windgeschwindigkeit zwischen 6 und 25 Metern pro Sekunde liegen, um erfolgreich zu sein. (Eine Vorstellung von den durchschnittlichen Windgeschwindigkeiten in den USA finden Sie auf dieser Karte des Energieministeriums.)
Das Projekt wurde vom spanischen Nachhaltigkeitsunternehmen ZECSA mit Hauptsitz auf den Kanarischen Inseln geleitet. Die Ergebnisse wurden kürzlich in der Zeitschrift Renewable and Sustainable Energy Reviews veröffentlicht .
Es ist nicht das erste Mal, dass die Öffentlichkeit darüber nachdenkt, Turbinen unter Brücken zu stellen. Im Jahr 2011 schlugen die Gewinner eines italienischen Wettbewerbs für umweltfreundliches Design vor, eine verlassene Brücke in eine nachhaltige Energiefabrik umzuwandeln, die 15.000 Haushalte mit Solarzellen und 26 darunter liegenden Turbinen versorgen kann. Das Design zog internationale Aufmerksamkeit auf sich, blieb aber konzeptionell. Das Juncal-Viadukt-Projekt stellt die Art von harten Daten dar, die erforderlich sind, um Investoren anzuziehen.
In den USA werden derzeit rund 4, 5 Prozent des gesamten Energiebedarfs durch Windenergie gedeckt. Die Windenergiekapazität des Landes betrug 2013 61 Gigawatt, genug Strom, um 16 Millionen Haushalte pro Jahr zu versorgen. In den letzten zehn Jahren stammte etwa ein Drittel aller neuen Stromerzeugungskapazitäten aus Windkraftanlagen. Da der Windenergiesektor weiter wächst, wird es immer schwieriger, Standorte für neue Turbinen zu finden. Einige Staaten streben Offshore-Windparks an, die von starken, konstanten Meereswinden profitieren, jedoch teurer und schwieriger zu bauen und zu warten sind.
Unterbrückenturbinen könnten dazu beitragen, Windkraft in Gebiete zu bringen, in denen dies bisher als unmöglich galt, sagt Soto.
ZECSA befindet sich derzeit in Gesprächen mit Vertretern der Kanarischen Inseln über die Realisierung der Juncal-Viadukt-Turbinen. Soto glaubt, dass der Bau in ein oder zwei Jahren stattfinden könnte. Von dort ist der Himmel (oder der Wind) die Grenze.
"Da sich die Entwicklung der Technologie verbessert, denke ich, dass sie an vielen Orten verbreitet sein wird", sagt er.
